[发明专利]沟槽型MOS的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种沟槽型MOS的形成方法。

背景技术

随着电子消费产品需求的增长，功率MOSFET的需求越来越大，例如磁盘驱动，汽车电子以及功率器件等等方面。沟槽型MOS(Trench MOS)由于其器件的集成度较高，导通电阻较低，具有较低的栅-漏电荷密度、较大的电流容量，因而具备较低的开关损耗和较快的开关速度，被广泛地应用在低压功率领域。

例如在中国专利公开号为CN101452857A中还能发现更多关于沟槽型MOS制造的相关信息。但是，现有工艺形成的沟槽型MOS的电学性能差，工艺良率低下。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种沟槽型MOS的形成方法，避免电学性能差，工艺良率低下。

为解决上述问题，本发明提供了一种沟槽型MOS的形成方法，所述方法包括：

提供半导体衬底；

在半导体衬底内形成沟槽；

采用热氧化工艺在所述沟槽底部及侧壁形成第一栅介电层；

采用高温氧化沉积工艺在沟槽内的第一栅介电层表面形成第二栅介电层；

在沟槽内填充满多晶硅层。

可选的，所述高温氧化沉积工艺的温度为800℃～900℃。

可选的，所述高温氧化沉积工艺的反应气体包括氧气。

可选的，所述热氧化工艺的温度为950℃～1050℃。

可选的，所述热氧化工艺的反应气体包括氧气和氮气。

可选的，所述第二栅介电层的厚度大于或等于所述第一栅介电层的厚度。

可选的，所述第一栅介电层和第二栅介电层的材料为氧化硅或含氮氧化硅。

可选的，形成第二栅介电层后还包括步骤：进行热处理工艺。

可选的，所述热处理工艺为快速热退火工艺。

可选的，所述快速热退火工艺温度900℃～1100℃。

可选的，所述快速热退火工艺的反应气体包括氧气、氮气或一氧化氮。

可选的，所述快速热退火工艺的时间为30s～90s。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

先采用热氧化工艺在所述沟槽表面生长形成第一栅介电层，即，使沟槽底部和侧壁都生长形成第一栅介电层，为所述第二栅介电层的形成奠定基础，因为沟槽表面的衬底晶向不一致，即，底部中间晶向为(100)，底部拐角处晶向为(111)，侧壁晶向为(100)，影响第一栅介电层底部拐角处的生长厚度，加上沟槽底部太深，反应气体不容易进入沟槽底部，使第一栅介电层底部中间和拐角处形成的栅介电层的厚度最薄。采用高温氧化沉积工艺在所述第一栅介电层表面沉积形成第二栅介电层，所述第二栅介电层在增加所述沟槽表面的栅介电层厚度的同时可以使得沟槽底部的厚度均匀，而且采用高温氧化沉积工艺形成的第二栅介电层的k值(介电常数)较高，使击穿电压值升高，漏电流减小，从而提高最终形成的栅介电层的品质，进而提高了所述沟槽型MOS的电学性能。

附图说明

图1至图3为现有的沟槽型MOS的形成工艺流程示意图；

图4为本发明沟槽型MOS的形成工艺流程图；

图5至图12为本发明沟槽型MOS的形成工艺流程示意图；

图13是采用现有技术和本发明两种方法形成的栅介电层厚度数据对比图；

图14是采用现有技术和本发明两种方法形成的栅介电层所产生的击穿电压对比图。

具体实施方式

现有工艺形成的沟槽型MOS的电学性能差，工艺良率低下。为此，本发明的发明人对现有的沟槽型MOS形成工艺进行研究，首先提供一种沟槽型MOS的形成方法如图1至图3所示。

请参考图1，提供半导体衬底200，在所述半导体衬底200内形成沟槽206。

请参考图2，利用热氧化工艺，在沟槽206底部及侧壁形成栅介电层220，所述栅介电层220为氧化硅。

请参考图3，在所述沟槽206内形成沟槽栅极221。